2024-06-12
食(shi)(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)在(zai)加工(gong)和(he)貯藏過(guo)程中會經歷一系列的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)、化學(xue)(xue)(xue)(xue)和(he)生(sheng)物(wu)變(bian)化，這些變(bian)化直(zhi)接影(ying)響食(shi)(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)品(pin)(pin)(pin)(pin)質、安(an)(an)(an)全(quan)性和(he)營(ying)養價值。傳統方法往往聚焦于單一指(zhi)標或特(te)定成(cheng)分的(de)(de)(de)(de)分析(xi)，難以(yi)(yi)全(quan)面捕捉(zhuo)食(shi)(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)整體(ti)變(bian)化情況。隨著消費者對(dui)食(shi)(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)健康、安(an)(an)(an)全(quan)及可持(chi)續性的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)不(bu)斷提(ti)高，開發(fa)(fa)能(neng)(neng)保持(chi)食(shi)(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)原(yuan)有營(ying)養價值、減少(shao)添加劑使用、延(yan)長(chang)保質期的(de)(de)(de)(de)新技(ji)(ji)術(shu)和(he)方法成(cheng)為(wei)迫(po)切(qie)需求(qiu)。傳統的(de)(de)(de)(de)食(shi)(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)加工(gong)和(he)貯藏技(ji)(ji)術(shu)在(zai)面對(dui)新型食(shi)(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)原(yuan)料、功(gong)能(neng)(neng)食(shi)(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)開發(fa)(fa)以(yi)(yi)及應對(dui)食(shi)(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)安(an)(an)(an)全(quan)新挑戰時顯得力不(bu)從心。因此，需要(yao)更先進(jin)的(de)(de)(de)(de)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)技(ji)(ji)術(shu)來推動食(shi)(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)行業(ye)的(de)(de)(de)(de)創(chuang)新與發(fa)(fa)展。多組(zu)(zu)學(xue)(xue)(xue)(xue)技(ji)(ji)術(shu)是一種(zhong)系統生(sheng)物(wu)學(xue)(xue)(xue)(xue)方法，它整合了基因組(zu)(zu)學(xue)(xue)(xue)(xue)、轉錄組(zu)(zu)學(xue)(xue)(xue)(xue)、蛋白質組(zu)(zu)學(xue)(xue)(xue)(xue)、代謝組(zu)(zu)學(xue)(xue)(xue)(xue)以(yi)(yi)及微生(sheng)物(wu)組(zu)(zu)學(xue)(xue)(xue)(xue)等多個(ge)層面的(de)(de)(de)(de)數(shu)據，以(yi)(yi)全(quan)面理(li)(li)解生(sheng)物(wu)體(ti)或系統的(de)(de)(de)(de)功(gong)能(neng)(neng)、結(jie)構和(he)相互作用。在(zai)食(shi)(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)加工(gong)與貯藏研(yan)究領域，多組(zu)(zu)學(xue)(xue)(xue)(xue)技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)應用為(wei)深入解析(xi)食(shi)(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)品(pin)(pin)(pin)(pin)質變(bian)化、安(an)(an)(an)全(quan)控制、營(ying)養保持(chi)及新型食(shi)(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)開發(fa)(fa)等關鍵(jian)問題(ti)提(ti)供了強(qiang)大的(de)(de)(de)(de)工(gong)具。多組(zu)(zu)學(xue)(xue)(xue)(xue)技(ji)(ji)術(shu)在(zai)食(shi)(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)加工(gong)與貯藏研(yan)究中的(de)(de)(de)(de)應用，不(bu)僅能(neng)(neng)夠深化我們對(dui)食(shi)(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)科(ke)學(xue)(xue)(xue)(xue)原(yuan)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)理(li)(li)解，還能(neng)(neng)促進(jin)食(shi)(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)革新，滿足(zu)日益增長(chang)的(de)(de)(de)(de)高品(pin)(pin)(pin)(pin)質、安(an)(an)(an)全(quan)及健康食(shi)(shi)(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)需求(qiu)。
多組學在(zai)食(shi)品(pin)加工與貯藏研究中的應用思路
在食(shi)品(pin)加工與貯藏(zang)研究中，多組(zu)學方法的(de)應用思路可以幫助揭示食(shi)品(pin)在加工和貯藏(zang)過程中的(de)變化及其對食(shi)品(pin)質(zhi)量的(de)影響。以下(xia)是(shi)一些應用思路：
微生物組學分(fen)析：
微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物群(qun)落(luo)(luo)結構分析：通過16S rRNA基因(yin)測序(xu)或宏(hong)基因(yin)組(zu)測序(xu)等技術(shu)，研究食品(pin)樣(yang)品(pin)中微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物群(qun)落(luo)(luo)的(de)結構變化，包(bao)括加工過程中和貯藏期間的(de)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物多樣(yang)性、豐(feng)度和組(zu)成變化。
功(gong)(gong)能(neng)基(ji)因(yin)組(zu)分析(xi)：利(li)用功(gong)(gong)能(neng)潛(qian)能(neng)預測或(huo)宏基(ji)因(yin)組(zu)測序等(deng)技術，研究食品樣品中微生物的(de)功(gong)(gong)能(neng)基(ji)因(yin)組(zu)，探索微生物在(zai)加工(gong)和貯藏過程中的(de)代謝能(neng)力(li)和功(gong)(gong)能(neng)特征。
基因組學(xue)分(fen)析(xi)：
基(ji)因(yin)(yin)表達譜(pu)分析：通(tong)過測定(ding)食(shi)品(pin)加工(gong)過程中和不同貯藏條件下(xia)的(de)食(shi)品(pin)樣品(pin)的(de)基(ji)因(yin)(yin)表達譜(pu)，了解基(ji)因(yin)(yin)在轉錄水平上(shang)的(de)變(bian)化，揭示加工(gong)和貯藏對食(shi)品(pin)品(pin)質的(de)影響。
基因組變異(yi)分析：研究食品(pin)中(zhong)的基因組變異(yi)，包括單核(he)苷(gan)酸多態(tai)性（SNP）和基因組結構變異(yi)等，探索(suo)與食品(pin)品(pin)質相關(guan)的潛在(zai)遺傳因素。
轉錄組(zu)學分析：
轉錄組(zu)表達分析：通過RNA測序等(deng)技術研究食品(pin)(pin)在加工和(he)貯藏過程中基(ji)因的(de)轉錄水平變化，識別差(cha)異表達基(ji)因，探索其與食品(pin)(pin)品(pin)(pin)質相關的(de)調控(kong)機制。
非(fei)編碼RNA分析(xi)：研究微(wei)RNA和長非(fei)編碼RNA在(zai)食(shi)品加(jia)工和貯藏過程中的(de)(de)表(biao)達變化，了解其(qi)在(zai)調控(kong)食(shi)品品質方(fang)面的(de)(de)潛在(zai)作用。
蛋白質組學分析(xi)：
蛋(dan)白質(zhi)組(zu)表達(da)分析：通(tong)過質(zhi)譜等技術(shu)研(yan)究食品中(zhong)蛋(dan)白質(zhi)的組(zu)成和表達(da)水平變化(hua)，識別差(cha)異表達(da)蛋(dan)白質(zhi)，探究其與食品品質(zhi)相(xiang)關的調控機制(zhi)。
蛋白質修(xiu)飾分(fen)析：研究蛋白質在加工和貯藏過(guo)程中的翻(fan)譯后修(xiu)飾變化，如磷酸化、糖基(ji)化等，揭示其(qi)對食品品質的影響。
代(dai)謝組學分析：
代(dai)謝(xie)物(wu)組分析：通(tong)過(guo)質(zhi)譜和核磁共振等技術研究(jiu)食(shi)品(pin)中代(dai)謝(xie)產物(wu)的(de)組成和變化(hua)，識別差(cha)異代(dai)謝(xie)物(wu)，探索其與食(shi)品(pin)品(pin)質(zhi)相關(guan)的(de)代(dai)謝(xie)通(tong)路。
代(dai)(dai)謝(xie)通(tong)路(lu)分析：研究代(dai)(dai)謝(xie)通(tong)路(lu)在食品(pin)加工和貯藏(zang)過程(cheng)中的(de)變(bian)化，揭示代(dai)(dai)謝(xie)調控網(wang)絡對食品(pin)品(pin)質的(de)影響。
數(shu)據整合與分析：
將(jiang)多(duo)組學(xue)數據進行整(zheng)合與分析，探索(suo)不同層(ceng)面之(zhi)間的關系(xi)和(he)互作，從而全面理解食品加工和(he)貯藏過程(cheng)中的變化及其影響機制。
運用統計學和機器學習等方法(fa)，挖掘數據(ju)中的規(gui)律性(xing)(xing)和關(guan)聯性(xing)(xing)，為食品(pin)加工和貯藏過程中的質量控(kong)制提供(gong)科學依據(ju)。
通過綜合應用(yong)多組(zu)學方法，可以全面(mian)揭示食(shi)品(pin)加(jia)工(gong)和貯藏過程中的(de)變化及(ji)其對(dui)食(shi)品(pin)質(zhi)量的(de)影(ying)響，為食(shi)品(pin)產業的(de)技術改進和質(zhi)量控制提供科(ke)學依據。
食品領域多組學案例(li)分享
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草(cao)(cao)(cao)菇(Volvariella volvacea)又稱蘭花(hua)菇，味道鮮美，營養豐(feng)富，脂質(zhi)含量(liang)低(di)(di)。低(di)(di)溫(wen)(wen)貯藏是大多數食用(yong)菌保存(cun)和(he)運輸(shu)的(de)(de)(de)常規(gui)方法(fa)。然而(er)，在(zai)傳統的(de)(de)(de)保存(cun)溫(wen)(wen)度(du)(4℃)下(xia)(xia)，草(cao)(cao)(cao)菇會變軟、液化(hua)，甚至腐(fu)爛，這種(zhong)現象被稱為(wei)“低(di)(di)溫(wen)(wen)自(zi)溶”。草(cao)(cao)(cao)菇的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)自(zi)溶限制(zhi)(zhi)了(le)這種(zhong)商業(ye)栽培(pei)蘑菇的(de)(de)(de)采后(hou)貯藏和(he)銷售。已有(you)(you)研究表(biao)明(ming)，UBEV2特異性泛素結合酶E2 (UBEV2)（L345-0044）是一(yi)種(zhong)有(you)(you)效防止低(di)(di)溫(wen)(wen)自(zi)溶的(de)(de)(de)抑制(zhi)(zhi)劑。然而(er)L345-0044作為(wei)食品防腐(fu)劑的(de)(de)(de)安(an)全性是有(you)(you)爭(zheng)議的(de)(de)(de)。因(yin)此，尋找(zhao)一(yi)種(zhong)更(geng)為(wei)安(an)全的(de)(de)(de)保存(cun)草(cao)(cao)(cao)菇的(de)(de)(de)食品添加(jia)劑是十分必要的(de)(de)(de)。本(ben)研究采用(yong)絕對定量(liang)轉錄組和(he)代謝組學方法(fa)，分析在(zai)4℃條件下(xia)(xia)L345-0044處理后(hou)草(cao)(cao)(cao)菇子(zi)實體的(de)(de)(de)基(ji)因(yin)和(he)代謝產物變化(hua)，并揭示(shi)UBEV2介導的(de)(de)(de)酶通路。本(ben)文提供了(le)一(yi)種(zhong)更(geng)為(wei)安(an)全的(de)(de)(de)方法(fa)來管理草(cao)(cao)(cao)菇的(de)(de)(de)采后(hou)貯藏，并有(you)(you)望應用(yong)于商業(ye)栽培(pei)模式。
金(jin)針(zhen)(zhen)菇(gu)因其(qi)風味鮮(xian)美(mei)、質(zhi)地細(xi)嫩，具(ju)有(you)(you)生物活性以及營(ying)養豐(feng)富(fu)而(er)在(zai)中(zhong)國廣泛食用。目前，不(bu)合理(li)的(de)存儲(chu)和長途運輸(shu)限(xian)制了黃(huang)(huang)(huang)色(se)金(jin)針(zhen)(zhen)菇(gu)的(de)市場增(zeng)長。迄(qi)今為止(zhi)，尚未(wei)成功選育出抗褐變的(de)黃(huang)(huang)(huang)色(se)金(jin)針(zhen)(zhen)菇(gu)品種，且(qie)在(zai)蘑菇(gu)栽培行業沒有(you)(you)達成可(ke)靠的(de)保(bao)存條件。本研究通過(guo)基因組、轉錄(lu)組、蛋白組的(de)綜合多組學分析(xi)，對氧化處理(li)和厭氧處理(li)的(de)金(jin)針(zhen)(zhen)菇(gu)進行了比較研究。本研究旨在(zai)探黃(huang)(huang)(huang)色(se)金(jin)針(zhen)(zhen)菇(gu)氧化變質(zhi)的(de)必要基因和代謝途徑，解釋細(xi)胞在(zai)儲(chu)存過(guo)程中(zhong)對氧化應激的(de)響(xiang)應，為黃(huang)(huang)(huang)色(se)金(jin)針(zhen)(zhen)菇(gu)的(de)保(bao)存提供實用建議，并有(you)(you)利于培育抗褐變品種。
類(lei)胡蘿卜(bu)(bu)素(su)(su)是一組(zu)1100多種(zhong)天然脂(zhi)溶性色素(su)(su)分子，不僅可以用(yong)作天然著色劑，且具(ju)有促(cu)進健康的(de)(de)(de)功(gong)效，在(zai)制(zhi)藥(yao)、食品、飼料和化(hua)妝品行業(ye)中(zhong)已經有廣(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)應用(yong)。人類(lei)無法合成(cheng)類(lei)胡蘿卜(bu)(bu)素(su)(su)，因(yin)此(ci)(ci)必須在(zai)食物中(zhong)補充(chong)這些(xie)化(hua)合物。粘(zhan)紅酵(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)母(mu)(mu)(mu)(mu)ZHK是一種(zhong)含油脂(zhi)的(de)(de)(de)紅酵(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)母(mu)(mu)(mu)(mu)，主要生(sheng)產(chan)三種(zhong)類(lei)胡蘿卜(bu)(bu)素(su)(su)：圓(yuan)酵(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)母(mu)(mu)(mu)(mu)素(su)(su)、紅酵(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)母(mu)(mu)(mu)(mu)紅素(su)(su)和β-胡蘿卜(bu)(bu)素(su)(su)。相較(jiao)于β-胡蘿卜(bu)(bu)素(su)(su)，圓(yuan)酵(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)母(mu)(mu)(mu)(mu)素(su)(su)、紅酵(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)母(mu)(mu)(mu)(mu)紅素(su)(su)的(de)(de)(de)研(yan)(yan)究較(jiao)少，近期有研(yan)(yan)究表明這兩(liang)種(zhong)類(lei)胡蘿卜(bu)(bu)素(su)(su)具(ju)有很強的(de)(de)(de)抗氧化(hua)性能、且表現出(chu)較(jiao)強的(de)(de)(de)維生(sheng)素(su)(su)A原和抗前列腺(xian)癌活性。因(yin)此(ci)(ci)進一步提高(gao)圓(yuan)酵(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)母(mu)(mu)(mu)(mu)素(su)(su)和紅酵(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)母(mu)(mu)(mu)(mu)紅素(su)(su)的(de)(de)(de)產(chan)量(liang)具(ju)有商業(ye)應用(yong)價值。盡(jin)管(guan)有大量(liang)的(de)(de)(de)文獻介紹(shao)了環境因(yin)素(su)(su)對粘(zhan)紅酵(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)母(mu)(mu)(mu)(mu)中(zhong)圓(yuan)酵(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)母(mu)(mu)(mu)(mu)素(su)(su)和紅酵(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)母(mu)(mu)(mu)(mu)紅素(su)(su)生(sheng)物合成(cheng)效率的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，但鹽(yan)脅迫(po)的(de)(de)(de)具(ju)體作用(yong)尚未(wei)研(yan)(yan)究。因(yin)此(ci)(ci)，本研(yan)(yan)究的(de)(de)(de)主要目的(de)(de)(de)是通過對轉錄(lu)組(zu)和代謝組(zu)的(de)(de)(de)綜合分析，研(yan)(yan)究鹽(yan)脅迫(po)對粘(zhan)紅酵(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)母(mu)(mu)(mu)(mu)ZHK產(chan)生(sheng)圓(yuan)酵(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)母(mu)(mu)(mu)(mu)素(su)(su)和紅酵(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)母(mu)(mu)(mu)(mu)紅素(su)(su)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，并確定其分子機制(zhi)。
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